吉林省长春市汽车三中高一物理必修一12.21物理作业超重失重加速度瞬时性含答案

12.21物理作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1.
如图所示记录的是升降机竖直向上运动的v-t图像，升降机水平底板上放着重物，根据图像可知（
）
???????
A.
第5
s内升降机的加速度大小为1
m/s2
B.
0～5
s内升降机的位移为10
m
C.
0～2
s内重物处于超重状态
D.
2～4
s内重物处于失重状态
2.
如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中(
)
A.
水继续以相同的速度从小孔中流出
B.
水不再从小孔中流出
C.
水将以更大的速度从小孔中流出
D.
水将以较小的速度从小孔中流出
3.
图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心．图乙是力板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度g＝10
m/s2．根据图像分析可知(
)
???????
A.
人的重力可由b点读出，约为280
N
B.
b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态
C.
f点是人在双脚离开力板的过程中，上升最高的点
D.
人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度
4.
在升降电梯内的地面上放一电子秤，电梯静止时，某同学站在电子秤上，电子秤示数为50
kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现电子秤示数如图所示，g取10
m/s2，在这段时间内，下列说法中正确的是(
)
A.
电梯一定在竖直向上运动
B.
电梯可能在做匀速运动
C.
该同学处于超重状态，所受的重力变大了
D.
电梯的加速度大小为2
m/s2，方向一定竖直向上
5.
某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施——“跳楼机”。该设施将坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下（此时座舱受到的阻力极小，可忽略），当落至一定位置时，制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好速度为0。假设座舱开始下落时的高度为85
m，当下落至距地面30
m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速直线运动，取g
=
10
m/s2，则(
)
A.
当座舱下落20
m时，质量为60
kg的人对座椅的压力为0
B.
当座舱下落40
m时，座舱的速度大小为40
m/s
C.
当座舱下落60
m时，座舱的加速度大小为10
m/s2，方向竖直向下
D.
当座舱下落80
m时，质量为60
kg的人对座椅的压力为600
N
6.
如图所示，A，B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mA=3mB，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（???
）
A.
A球加速度为g，B球加速度为g
B.
A球加速度为g，B球加速度为0
C.
A球加速度为，B球加速度为g
D.
A球加速度为，B球加速度为0
7.
如图所示，A、B球的质量分别为m和2
m，处于倾角为的光滑斜面上，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，弹簧的质量不计，重力加速度为g，在细线被烧断的瞬间下列说法正确的是
A.
两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为
B.
B球的瞬时加速度沿斜面向上，大小为
C.
A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为
D.
A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为
8.
如图所示，A,B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A,B两球用轻弹簧相连，图乙中A,B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有（
）
A.
两图中两球加速度均为gsinθ
B.
两图中A球的加速度均为零
C.
图乙中轻杆的作用力一定不为零
D.
图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
9.
图中所示A、B、C为三个相同物块，由轻质弹簧K和轻线L相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将L剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小、分别为?
?
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
二、计算题
10.
小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象他在地面上用台秤称得其体重为，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从时由静止开始运动到时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，g取求：
小明在内加速度的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态；
在内，台秤的示数；
小明运动的总位移
11.
建筑工地上常用升降机将建材从地面提升到需要的高度，某次提升建材时，研究人员在升降机底板安装了压力传感器，这样就可以知道建材对升降机底板的压力大小。已知建材放上升降机后，升降机先静止了t0＝1
s，然后启动，7
s末刚好停止运动，在这7
s内压力传感器的示数如图所示。当地重力加速度g取10
m/s2。求：
（1）整个过程中升降机的最大速度及建材上升的高度h。
（2）在5
s～7
s内压力传感器的示数F。
12.
一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为75m，当落到离地面30m的位置时开始制动，座舱均匀减速．重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．
（1）求座舱下落的最大速度；
（2）求座舱下落的总时间；
（3）若座舱中某人用手托着重30N的铅球，求座舱下落过程中球对手的压力．
答案和解析
1.C
A.第5
s内升降机的加速度为，故A错误；
B.由图像可知，0～5
s内升降机的位移为，故B错误；
C.由图像可知，在前2
s内，重物向上做匀加速运动，加速度向上，重物处于超重状态，故C正确；
D.由图像可知，2～4
s内重物的速度保持不变，处于平衡状态，故D错误。
???
2.B
小桶自由下落，处于完全失重状态，其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，水不会流出，故B正确.
3.D
A.开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力约为900
N，人的重力也约为900
N，故A错误；
B.b到c的过程中，人先处于失重状态再处于超重状态，故B错误；
???????C.当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，f点时人对地的压力最大，并没离开地面，故C错误；
D.由图乙所示图象可知，在b点人对力板的压力约为300N，力板对人的支持力约为300N，人所受合力约为900N-300N=600N；在c点，人对力板的压力约为2000N，力板对人的支持力约为2000N，人受到的合力约为2000N-900N=1100N，人在b点受到的合力小于在c点受到的合力，由牛顿第二定律可知，人在b点的加速度大小小于在c点的加速度大小，故D正确。
4.D
AB、由图可知，在这段时间内处于超重状态，所以电梯的加速度一定向上，所以电梯的运动可能向上加速或向下减速，但不可能匀速，故A错误
B错误
C、该同学处于超重状态，是由于他对体重计的压力变大了，而他的重力没有改变，故C错误；?
D、取向上的方向为正方向，由公式F-mg＝ma，解得a＝2
m/s2，方向向上，D项正确。
5.A
A.当座舱从开始下落了20m时，人在做自由落体运动，处于完全失重状态，故对座舱的压力为零，A正确；
B.自由落体运动过程，根据速度位移公式，有：V2=2gh,V=m/s,B错误；
C.当座舱下落60
m时，是匀减速过程，根据速度位移公式V2=2ah’，有：a=,方向竖直向上；
D.人受重力和座椅的支持力，根据牛顿第二定律，有N-mg=ma
解得:N=m(g+a)=1700N,根据牛顿第三定律，人对座椅的压力也为1700N.
6.D
设A球质量为3m，则B球质量为m，
悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力F=mg，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为
T=4mg；
剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，F=mg，
根据牛顿第二定律
对A：3mg+F=3maA，又F=mg，得：aA=，
对B：F-mg=maB，F=mg，得：aB=0，故ABC错误，D正确。
7.D
解：开始A、B处于平衡，对B分析，弹簧的弹力F弹=2mgsinθ，烧断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对B，合力为零，加速度为零，对A，根据牛顿第二定律得，，方向沿斜面向下。
8.D
撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故图甲中B求得加速度是图乙中B求加速度的2倍，故ABC错误，D正确。
?9.A剪断前对A、B、C分别受力分析如图，
?
??
?
根据平衡条件，有：
对A：，
对B：，
对C：，
弹簧的弹力不能突变，因为弹簧发生形变需要时间，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零，
当绳断后，A受力不变，仍然平衡，故，
对B，绳断后绳子的拉力瞬间为零，则其合力为：，
解得：，方向竖直向上，
?故BCD错误，A正确。
10.解：（1）由图象可知，在0～2s内，台秤对小明的支持力为：F1=450N
由牛顿第二定律定律有：mg-F1=ma1
解得：
加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态；
（2）设在10s～11s内小明的加速度为a3，时间为t3，0～2s的时间为t1，则a1t1=a3t3
解得：
由牛顿第二定律定律有：F-mg=ma3
解得：F=600N
（3）0～2s内位移????
2s～10s内位移???x2=a1t1t2=16m
10s～11s内位移??
小明运动的总位移??x=x1+x2+x3=19m
11.解：（1）当建材静止时F0=mg，建材质量为：m=
在1s～5s内加速度为由牛顿第二定律得：F1-mg=ma1
a1=
最大速度为：v=a1t1=4m/s???
在1-5s内和5-7s内的平均速度相等，所以上升的最大高度为：
h==12m???????
（2）在5s～7s内，加速度为：a2==2m/s
由牛顿第二定律，有：mg-F???????2=ma2?
根据牛顿第三定律，压力传感器的示数F为4×103?N。。
12.（1）自由落体的终点时速度最大，由自由落体速度位移关系：=2gh可得下落的最大速度：
；
（2）由自由落体规律可得做自由落体的时间：
由匀变速规律可得：
解得：
故下落总时间为：t=3s+2s=5s；
（3）前45m人和铅球都处于完全失重故球对手的压力为零；
匀减速阶段的加速度为：
由牛顿第二定律可得：
N-mg=ma
解得：N=mg+ma=30N+3×15N=75N
由牛顿第三定律可知球对手的压力为75N。
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